動(dòng)態(tài)系統(tǒng)辨識(shí) 導(dǎo)論與應(yīng)用
定 價(jià):129 元
叢書名:國際電氣與電子工程譯叢
- 作者:R.伊 澤 曼
- 出版時(shí)間:2016/4/1
- ISBN:9787111532170
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP13
- 頁碼:537
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書以一種易懂、明晰、有條理的方式論述系統(tǒng)辨識(shí),而且特別注重面向應(yīng)用的辨識(shí)方法。主要內(nèi)容包括時(shí)域與頻域、連續(xù)時(shí)間與離散時(shí)間的非參數(shù)模型辨識(shí)和參數(shù)模型辨識(shí),比較深入地討論了辨識(shí)的數(shù)值計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用中的若干問題;對(duì)多變量系統(tǒng)辨識(shí)、非線性系統(tǒng)辨識(shí)以及閉環(huán)系統(tǒng)辨識(shí)等也有較為系統(tǒng)的論述。全書共分9個(gè)部分,24章,各章論述系統(tǒng)、簡要,配有習(xí)題和數(shù)據(jù)集,供讀者練習(xí),以加強(qiáng)理解。本書可供自動(dòng)化類及相關(guān)專業(yè)高校師生和工程科技人員選用。
體系完整,內(nèi)容全面,對(duì)較新的研究成果也有較深入的介紹。 特別強(qiáng)調(diào)辨識(shí)方法思路和應(yīng)用的論述,沒有過多和過于嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明。 對(duì)信號(hào)處理以及相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法及辨識(shí)算法數(shù)值性能的討論恰到好處。 對(duì)各種辨識(shí)方法的適用性、特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用中的若干問題作了很多論述,而且專門介紹了辨識(shí)方法在幾類典型工程對(duì)象中的應(yīng)用。 多數(shù)章節(jié)配有概念或思考類的習(xí)題,有助于對(duì)辨識(shí)方法和應(yīng)用的理解。
羅爾夫伊澤曼(Rolf Isermann),德國達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)自動(dòng)控制研究所榮休教授、控制系統(tǒng)與過程自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室主任,國際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)(IFAC)Fellow,IFAC技術(shù)過程的故障檢測(cè)、監(jiān)控和安全性技術(shù)委員會(huì)委員。1965年于德國斯圖加特大學(xué)獲得博士學(xué)位,先后在斯圖加特大學(xué)和達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)任教,講授系統(tǒng)辨識(shí)課多年。研究方向包括工業(yè)控制、系統(tǒng)辨識(shí)、故障診斷等。著有德文和英文專著多部。馬克羅明奇霍夫(Macro Münchhof),德國愛科曼集團(tuán)(EckelmannAG)董事,機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域負(fù)責(zé)人。2006年于德國達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)獲得博士學(xué)位,其后曾該校任教,從2006~2011年起講授“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)辨識(shí)”課。研究方向包括系統(tǒng)辨識(shí)、故障診斷等
目錄中文版序ⅢPreface for the Chinese translationⅣ序Ⅴ譯著序言Ⅵ原著序言Ⅷ符號(hào)列表Ⅹ第1章緒論11理論建模與實(shí)驗(yàn)建模12動(dòng)態(tài)系統(tǒng)辨識(shí)的任務(wù)和問題13辨識(shí)方法的分類及在本書中的處理14辨識(shí)方法概述141非參數(shù)模型142參數(shù)模型143信號(hào)分析15激勵(lì)信號(hào)16特殊的應(yīng)用問題161輸入含有噪聲162多輸入或多輸出系統(tǒng)的辨識(shí)17應(yīng)用領(lǐng)域171增加對(duì)過程特性的認(rèn)識(shí)172理論模型的驗(yàn)證173控制器參數(shù)的整定174基于計(jì)算機(jī)的數(shù)字控制算法設(shè)計(jì)175自適應(yīng)控制算法176過程監(jiān)控和故障檢測(cè)177信號(hào)預(yù)測(cè)178在線優(yōu)化18文獻(xiàn)綜述習(xí)題參考文獻(xiàn)第2章線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和隨機(jī)信號(hào)的數(shù)學(xué)模型21連續(xù)時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型211非參數(shù)模型,確定性信號(hào)212參數(shù)模型,確定性信號(hào)22離散時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型221參數(shù)模型,確定性信號(hào)23連續(xù)時(shí)間隨機(jī)信號(hào)模型231特殊的隨機(jī)信號(hào)過程24離散時(shí)間隨機(jī)信號(hào)模型25特征參數(shù)的確定251利用一階系統(tǒng)近似252利用二階系統(tǒng)近似253利用n階具有相等時(shí)間常數(shù)的時(shí)滯系統(tǒng)近似254利用具有遲延的一階系統(tǒng)近似26具有積分作用或微分作用的系統(tǒng)261積分作用262微分作用27小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅰ部分頻域非參數(shù)模型辨識(shí)——連續(xù)時(shí)間信號(hào)第3章周期信號(hào)和非周期信號(hào)的譜分析方法31傅里葉變換的數(shù)值計(jì)算311周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)312非周期信號(hào)的傅里葉變換313傅里葉變換的數(shù)值計(jì)算314加窗315短時(shí)傅里葉變換32小波變換33周期圖34小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第4章利用非周期信號(hào)測(cè)量頻率響應(yīng)41基本方程42非周期信號(hào)的傅里葉變換421簡單脈沖422雙脈沖423階躍函數(shù)和斜坡函數(shù)43確定頻率響應(yīng)44噪聲的影響45小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)ⅩⅨ第5章利用周期測(cè)試信號(hào)測(cè)量頻率響應(yīng)51利用正弦測(cè)試信號(hào)測(cè)量頻率響應(yīng)52利用矩形和梯形測(cè)試信號(hào)測(cè)量頻率響應(yīng)53利用多頻率測(cè)試信號(hào)測(cè)量頻率響應(yīng)54利用連續(xù)變頻測(cè)試信號(hào)測(cè)量頻率響應(yīng)55利用相關(guān)函數(shù)測(cè)量頻率響應(yīng)551以相關(guān)函數(shù)測(cè)定頻率響應(yīng)552利用正交相關(guān)分析測(cè)量頻率響應(yīng)56小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅱ部分利用相關(guān)分析法辨識(shí)非參數(shù)模型——連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間第6章連續(xù)時(shí)間模型的相關(guān)分析61相關(guān)函數(shù)的估計(jì)611互相關(guān)函數(shù)612自相關(guān)函數(shù)62用平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)激勵(lì)的動(dòng)態(tài)過程相關(guān)分析621利用去卷積確定脈沖響應(yīng)622白噪聲作為輸入信號(hào) 623誤差估計(jì)624利用實(shí)際的自然噪聲作為輸入信號(hào)63利用二值隨機(jī)信號(hào)激勵(lì)的動(dòng)態(tài)過程相關(guān)分析64閉環(huán)下的相關(guān)分析65小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第7章離散時(shí)間模型的相關(guān)分析71相關(guān)函數(shù)估計(jì)711自相關(guān)函數(shù)712互相關(guān)函數(shù)713相關(guān)函數(shù)的快速計(jì)算714相關(guān)函數(shù)的遞推計(jì)算72線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)分析721利用去卷積確定脈沖響應(yīng)722隨機(jī)擾動(dòng)的影響73離散時(shí)間二值測(cè)試信號(hào)74小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅲ部分參數(shù)模型辨識(shí)——離散時(shí)間信號(hào)第8章穩(wěn)態(tài)過程的最小二乘參數(shù)估計(jì)81引言82線性穩(wěn)態(tài)過程83非線性穩(wěn)態(tài)過程84幾何解釋85極大似然和Cramér-Rao界86約束87小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)ⅩⅩ第9章動(dòng)態(tài)過程的最小二乘參數(shù)估計(jì)91最小二乘(LS)非遞推方法911基本方程912收斂性913參數(shù)估計(jì)的協(xié)方差和模型的不確定性914參數(shù)可辨識(shí)性915未知直流分量92周期參數(shù)信號(hào)模型的譜分析921時(shí)域參數(shù)信號(hào)模型922頻域參數(shù)信號(hào)模型923系數(shù)的確定924幅值的估計(jì)93非參數(shù)中間模型的參數(shù)估計(jì)931非周期激勵(lì)響應(yīng)和最小二乘法932相關(guān)-最小二乘法(COR-LS)94最小二乘的遞推方法(RLS)941基本方程942隨機(jī)信號(hào)的遞推參數(shù)估計(jì)943未知直流分量95加權(quán)最小二乘方法(WLS)951Markov估計(jì)96指數(shù)遺忘的遞推參數(shù)估計(jì)961帶約束的最小二乘遞推方法962Tikhonov正則化97小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第10章最小二乘參數(shù)估計(jì)的改進(jìn)101廣義最小二乘法1011廣義最小二乘的非遞推方法(GLS)1012廣義最小二乘的遞推方法(RGLS)102增廣最小二乘法(ELS)103偏差校正方法(CLS)104總體最小二乘法(TLS)105輔助變量法1051輔助變量的非遞推方法(IV)1052輔助變量的遞推方法(RIV)106隨機(jī)逼近法(STA)1061Robbins-Monro算法1062Kiefer-Wolfowitz算法107(歸一化)最小均方法(NLMS)108小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第11章貝葉斯方法和極大似然法111貝葉斯方法112極大似然法(ML)1121非遞推的極大似然法1122遞推極大似然法(RML)1123Cramér-Rao界與最大精度113小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第12章時(shí)變過程的參數(shù)估計(jì)121恒定遺忘因子的指數(shù)遺忘122可變遺忘因子的指數(shù)遺忘123協(xié)方差矩陣的調(diào)整124遞推參數(shù)估計(jì)方法的收斂性1241觀測(cè)器形式的參數(shù)估計(jì)125小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第13章閉環(huán)參數(shù)估計(jì)131無額外測(cè)試信號(hào)的過程辨識(shí)1311間接過程辨識(shí)(情況a+c+e)1312直接過程辨識(shí)(情況b+d+e)132利用額外測(cè)試信號(hào)的過程辨識(shí)133閉環(huán)辨識(shí)方法1331無額外測(cè)試信號(hào)的間接過程辨識(shí)1332有額外測(cè)試信號(hào)的間接過程辨識(shí)1333無額外測(cè)試信號(hào)的直接過程辨識(shí)1334有額外測(cè)試信號(hào)的直接過程辨識(shí)133小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅳ部分參數(shù)模型辨識(shí)——連續(xù)時(shí)間信號(hào)第14章頻率響應(yīng)的參數(shù)估計(jì)141引言142頻率響應(yīng)的最小二乘逼近法(FR-LS)ⅩⅪ143小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第15章微分方程和連續(xù)時(shí)間過程的參數(shù)估計(jì)151最小二乘方法1511基本方程1512收斂性152導(dǎo)數(shù)的確定1521數(shù)值微分1522狀態(tài)變量濾波器1523有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器153一致參數(shù)估計(jì)方法1531輔助變量法1532擴(kuò)展Kalman濾波器,極大似然法1533相關(guān)-最小二乘法1534離散時(shí)間模型的轉(zhuǎn)換154物理參數(shù)的估計(jì)155部分參數(shù)已知的參數(shù)估計(jì)156小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第16章子空間法161引言162子空間163子空間辨識(shí)164利用脈沖響應(yīng)進(jìn)行辨識(shí)165原始形式的一些改進(jìn)166用于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)167小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅴ部分多變量系統(tǒng)辨識(shí)第17章多輸入多輸出系統(tǒng)的參數(shù)估計(jì)171傳遞函數(shù)模型1711矩陣多項(xiàng)式表示172狀態(tài)空間模型1721狀態(tài)空間形式1722輸入/輸出模型173脈沖響應(yīng)模型和Markov參數(shù)174順序辨識(shí)175相關(guān)分析法1751去卷積法1752測(cè)試信號(hào)176參數(shù)估計(jì)方法1761最小二乘方法1762相關(guān)-最小二乘法177小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅵ部分非線性系統(tǒng)辨識(shí)第18章非線性系統(tǒng)的參數(shù)估計(jì)181連續(xù)可導(dǎo)非線性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)1811Volterra級(jí)數(shù)1812Hammerstein模型1813Wiener模型ⅩⅫ1814Lachmann提出的模型1815參數(shù)估計(jì)182不連續(xù)可導(dǎo)非線性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)1821帶摩擦的系統(tǒng)1822具有死區(qū)的系統(tǒng)183小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第19章迭代優(yōu)化191引言192非線性優(yōu)化算法193一維方法194多維優(yōu)化1941零階優(yōu)化器1942一階優(yōu)化器1943二階優(yōu)化器195約束1951序貫無約束極小化方法196利用迭代優(yōu)化的預(yù)報(bào)誤差法197梯度的確定198模型不確定性199小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第20章用于辨識(shí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和查詢表201用于辨識(shí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2011用于穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2012用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2013半物理局部線性模型2014局部和全局參數(shù)估計(jì)2015局部線性動(dòng)態(tài)模型2016帶子集選擇的局部多項(xiàng)式模型202用于穩(wěn)態(tài)過程的查詢表203小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第21章基于Kalman濾波的狀態(tài)和參數(shù)估計(jì)211離散Kalman濾波器212穩(wěn)態(tài)Kalman濾波器213時(shí)變離散時(shí)間系統(tǒng)的Kalman濾波器214擴(kuò)展Kalman濾波器215擴(kuò)展Kalman濾波器用于參數(shù)估計(jì)216連續(xù)時(shí)間模型217小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅶ部分其 他 問 題第22章數(shù)值計(jì)算221條件數(shù)222矩陣P的分解方法223矩陣P-1的分解方法224小結(jié)225習(xí)題226參考文獻(xiàn)第23章參數(shù)估計(jì)的實(shí)際問題231輸入信號(hào)的選擇232采樣速率的選擇2321預(yù)期的應(yīng)用2322辨識(shí)模型的精度2323數(shù)值計(jì)算問題233線性動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定2331遲延時(shí)間的確定2332模型階次的確定234不同參數(shù)估計(jì)方法的比較2341導(dǎo)言Ⅹ2342先驗(yàn)假設(shè)的比較2343辨識(shí)方法總結(jié)235具有積分作用過程的參數(shù)估計(jì)236系統(tǒng)輸入擾動(dòng)237消除特殊的擾動(dòng)2371漂移和高頻噪聲2372異常值238驗(yàn)證239過程辨識(shí)所用的特殊設(shè)備2391硬件設(shè)備2392利用數(shù)字計(jì)算機(jī)辨識(shí)2310小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第Ⅷ部分應(yīng)用第24章應(yīng)用實(shí)例241執(zhí)行器2411無刷直流執(zhí)行器2412電磁汽車節(jié)氣門執(zhí)行器2413液壓執(zhí)行器242機(jī)械設(shè)備2421機(jī)床2422工業(yè)機(jī)器人2423離心泵2424熱交換器2425空調(diào)2426旋轉(zhuǎn)式干燥器2427引擎試驗(yàn)臺(tái)243汽車2431車輛參數(shù)估計(jì)2432制動(dòng)系統(tǒng)2433汽車懸掛2434胎壓2435內(nèi)燃引擎244小結(jié)參考文獻(xiàn)第Ⅸ部分附錄附錄A數(shù)學(xué)方面A1隨機(jī)變量的收斂性A2參數(shù)估計(jì)方法的性質(zhì)A3向量和矩陣的導(dǎo)數(shù)A4矩陣求逆引理參考文獻(xiàn)附錄B實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)B1三質(zhì)量振蕩器參考文獻(xiàn)